CN206710282U - 一种适用于小型浆果的力学测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种适用于小型浆果的力学测试装置，包括：底板、推拉力计、推拉力计测试接头、推拉力计安装板、手动丝杆滑台、橡胶夹持柱、夹持板、双头螺纹丝杆、手动摇柄、第一工作台、丝杆支座、丝杆、导向轴支座、导向轴、支架、轴承、第二工作台、T型杆和抗压板。本实用新型能够针对不同大小的浆果的进行力学测试，具有普遍适应性；能够让浆果按要求规则放置，且部件的移动均为直线运动或圆周运动，测试方法简单且测得的数据准确；在夹持固定浆果时不会使其受到破坏；能够在不使用扭矩测试仪的情况下测得浆果果实与果柄之间的扭矩；结构简单，组装方便，制造成本低。

Description

一种适用于小型浆果的力学测试装置

技术领域

本实用新型涉及农产品采收参数测定及品质检测领域，特别涉及一种适用于小型浆果的力学测试装置。

背景技术

由于浆果具有较高的保健营养价值，独特的鲜食风味，优良的加工性能，逐渐受到人们的重视，成为目前市场的主要开发产品。与此同时，手工采收浆果效率低、劳动强度大、季节性劳动力紧张等诸多原因催生了机械化采收浆果的需求和发展。为了减少浆果在采收过程中的机械损伤，为机械化采收提供理论依据，就必须测试浆果类果实的相关力学特性，如果实与果柄之间的抗拉力、抗剪力、扭矩和果实破裂力等。但是现有技术中的测力仪器大多为手持式，数据的准确性很大程度上依赖测试者的经验，且浆果含有较多水分，而固定浆果装置的材料普遍为金属，容易造成浆果的机械损伤。且各类浆果大小不一，现有技术中的测试装置对不同种类的浆果不具有普遍适应性。

在利用现有技术中的推拉力计和扭力计测试果实与果柄之间的抗拉力、抗剪力、扭矩和果实破裂力时，操作人员往往需要根据经验手动调节测力装置与浆果的位置，再利用手拖拽测力计或者果实从而测得实验结果，测得的数据准确性很大程度上依赖操作人员自身的经验，影响实验数据的准确性。

因此，现有技术中急需一种便于对浆果的果实与果柄之间的抗拉力、抗剪力、扭矩和果实破裂力的力学测试装置。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种适用于小型浆果的力学测试装置以克服现有技术中存在的上述缺陷。

为实现上述目的，本实用新型提供一种适用于小型浆果的力学测试装置，其包括：底板、推拉力计、推拉力计测试接头、推拉力计安装板、手动丝杆滑台、橡胶夹持柱、夹持板、双头螺纹丝杆、手动摇柄、第一工作台、丝杆支座、丝杆、导向轴支座、导向轴、支架、轴承、第二工作台、T型杆和抗压板；

底板呈矩形，左部长度方向上相应位置有螺纹孔为手动丝杆滑台和支架提供固定安装位置，右部长度方向上设置了两个轴承孔以安装轴承；手动丝杆滑台通过螺栓安装在底板上，所述手动丝杆滑台呈板状，内部设置有丝杆和导向轴；推拉力计安装板呈矩形，所述推拉力计安装板下部通过所述丝杆和导向轴可驱动的连接所述手动丝杆滑台，所述推拉力计安装板上部通过螺栓紧固连接推拉力计；

支架呈L型，其短边通过螺栓安装在所述底板的左部长度方向的相应位置上，且其与所述手动丝杆滑台同轴，其长边通过螺栓安装有导向轴支座和丝杆支座；丝杆通过所述丝杆支座支撑，导向轴通过所述导向轴支座支撑；第一工作台呈L型，长边一侧与所述丝杆和所述导向轴可滑动的连接，长边另一侧通过双头螺纹丝杆连接夹持板，短边通过螺栓安装抗拉力测试接头；夹持板呈矩形，且通过双头螺纹丝杆呈对设置；橡胶夹持柱为两边粗中间细的空心橡胶圆柱，每个所述夹持板上相邻设置两个所述橡胶夹持柱；抗压板为金属板，其上的相应位置有通孔，可与夹持板通过螺栓紧固连接；

轴承安装在所述轴承孔中；一个轴承与T型杆可转动的连接，其一侧设置有一个果柄夹；另一个轴承与第二工作台可转动的连接，所述第二工作台呈板状，其上设置有双头螺纹丝杆；夹持板呈矩形，且通过双头螺纹丝杆呈对设置；橡胶夹持柱为两边粗中间细的空心橡胶圆柱，每个所述夹持板上相邻设置两个所述橡胶夹持柱。

优选地，手动摇柄与所述丝杆或所述双头螺纹丝杆一端固定连接，可驱动所述丝杆或所述双头螺纹丝杆旋转，以带动其上的部件发生位移。

优选地，第一工作台和第二工作台的每个工作台上均设置有两个夹持板，所述两个夹持板内均设置有旋向相反的内螺纹，与双头螺纹丝杆的两侧螺纹连接，通过转动螺纹丝杆带动两个夹持板同时向中间运动，且每个夹持板上设置有六个螺纹孔，橡胶夹持柱通过螺栓紧固在相应夹持板上，并可以根据浆果的大小调整橡胶夹持柱固定在夹持板上的位置，两夹持板相向运动即可夹紧浆果。

优选地，双头螺纹丝杆的左右两侧有旋向相反的两道螺纹，两个夹持板通过螺纹相对安装在双头螺纹丝杆上。

优选地，第一工作台一侧设置了丝杆支座，支撑双头螺纹丝杆，另一侧与丝杆和导向轴配合；支架的长边的一侧设置了两个导向轴滑座和一丝杆滑座，分别用于与导向轴和丝杆配合连接。

优选地，第二工作台一侧设置了丝杆支座，支撑双头螺纹丝杆，另一侧设置了一圆轴，与另一个轴承配合安装；安装在第二工作台上的双头螺纹丝杆、夹持板和橡胶夹持柱，保证浆果的安装位置与底部的圆轴中心在同一铅垂线上。

优选地，所述推拉力计测试接头的一端可以选择安装破裂力测试接头、抗拉力测试接头或抗剪力测试接头。

本实用新型适用于小型浆果的力学测试装置的有益效果是：

1、本实用新型能够针对不同大小的浆果的进行力学测试，具有普遍适应性。

2、本实用新型能够让浆果按要求规则放置，且部件的移动均为直线运动或圆周运动，测试方法简单且测得的数据准确。

3、本实用新型在夹持固定浆果时不会使其受到破坏。

4、本实用新型能够在不使用扭矩测试仪的情况下测得浆果果实与果柄之间的扭矩，

5、本实用新型结构简单，组装方便，制造成本低。

附图说明

图1是本实用新型适用于小型浆果的力学测试装置的结构示意图；

图2是本实用新型适用于小型浆果的力学测试装置的推拉力计及其测试接头图；

图3是本实用新型适用于小型浆果的力学测试装置的测试浆果果实与果柄的抗拉力结构示意图；

图4是本实用新型适用于小型浆果的力学测试装置的测试浆果果实与果柄的抗剪力结构示意图；

图5是本实用新型适用于小型浆果的力学测试装置的测试浆果果实破裂力结构示意图；

图6是本实用新型适用于小型浆果的力学测试装置的测试浆果果实与果柄的扭矩结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

在本实用新型一宽泛实施例中：一种适用于小型浆果的力学测试装置，其包括：底板、推拉力计、推拉力计测试接头、推拉力计安装板、手动丝杆滑台、橡胶夹持柱、夹持板、双头螺纹丝杆、手动摇柄、第一工作台、丝杆支座、丝杆、导向轴支座、导向轴、支架、轴承、第二工作台、T型杆和抗压板；

底板呈矩形，左部长度方向上相应位置有螺纹孔为手动丝杆滑台和支架提供固定安装位置，右部长度方向上设置了两个轴承孔以安装轴承；手动丝杆滑台通过螺栓安装在底板上，所述手动丝杆滑台呈板状，内部设置有丝杆和导向轴；推拉力计安装板呈矩形，所述推拉力计安装板下部通过所述丝杆和导向轴可驱动的连接所述手动丝杆滑台，所述推拉力计安装板上部通过螺栓紧固连接推拉力计；

支架呈L型，其短边通过螺栓安装在所述底板的左部长度方向的相应位置上，且其与所述手动丝杆滑台同轴，其长边通过螺栓安装有导向轴支座和丝杆支座；丝杆通过所述丝杆支座支撑，导向轴通过所述导向轴支座支撑；第一工作台呈L型，长边一侧与所述丝杆和所述导向轴可滑动的连接，长边另一侧通过双头螺纹丝杆连接夹持板，短边通过螺栓安装抗拉力测试接头；夹持板呈矩形，且通过双头螺纹丝杆呈对设置；橡胶夹持柱为两边粗中间细的空心橡胶圆柱，每个所述夹持板上相邻设置两个所述橡胶夹持柱；抗压板为金属板，其上的相应位置有通孔，可与夹持板通过螺栓紧固连接；

轴承安装在所述轴承孔中；一个轴承与T型杆可转动的连接，其一侧设置有一个果柄夹；另一个轴承与第二工作台可转动的连接，所述第二工作台呈板状，其上设置有双头螺纹丝杆；夹持板呈矩形，且通过双头螺纹丝杆呈对设置；橡胶夹持柱为两边粗中间细的空心橡胶圆柱，每个所述夹持板上相邻设置两个所述橡胶夹持柱。

本实用新型利用四个鞍形橡胶圆柱固定浆果，从而减小了对浆果的损坏，且橡胶柱与浆果之间的摩擦力能够很好的固定浆果并保证其不滑动。

本实用新型可以根据浆果的大小调节橡胶柱在滑块中的位置，且能保证夹紧后的浆果需要受力的位置与测力装置的测试杆中心在同一条直线上，保证了测试结果的准确性。

本实用新型结构简单，成本低廉，且不需要借助扭矩测试仪也能测得浆果果实与果柄之间的扭矩。

本实用新型不需要操作人员用手直接拖拽测力计，而是通过操作手动丝杆滑台的形式间接控制推拉力计的位置，能保证推拉力计沿着一条直线自由前进和后退，且可以通过更换与推拉力计测试杆配合的不同测试接头从而可以准确测得浆果的果实与果柄之间的抗拉力、抗剪力、扭矩和果实破裂力。

根据附图1-6对本实用新型进行详细描述。

该发明由底板1、推拉力计2、推拉力计测试接头(包括破裂力测试接头31、抗拉力机测试接头32和抗剪力测试接头33)、推拉力计安装板4、手动丝杆滑台5、橡胶夹持柱6、夹持板7、双头螺纹丝杆8、手动摇柄9、第一工作台10、丝杆支座11、丝杆12、导向轴支座13、导向轴14、支架15、轴承16、第二工作台17、T型杆18和抗压板19组成。其中：

底板1的作用是：底板的相应位置有螺纹孔，用于为手动丝杆滑台和支架提供固定安装位置，且底板的右部设置了两个轴承孔，用于安装轴承16.

推拉力计2的作用是：测试作用在测试杆上的拉力和推力，并记录测试过程中的最大值。

推拉力计测试接头的作用是：测试接头有三种(包括破裂力测试接头31、抗拉力测试接头32和抗剪力测试接头33)，均可通过螺纹连接安装在推拉力计2的测试杆上，分别用于测试浆果的果实破裂力、果实与果柄之间的抗拉力和抗剪力。

推拉力计安装板4的作用是：由于推拉力计2不能直接安装在手动丝杆滑台5的滑座上，因此需先将推拉力计2通过螺栓紧固连接在推拉力计安装板4上，再将推拉力计安装板4通过螺栓紧固连接在滑座上。

手动丝杆滑台5的作用是：保证推拉力计2能够沿着一条直线自由前后移动。

橡胶夹持柱6的作用是：橡胶夹持柱6为两边粗中间细的空心橡胶圆柱，用于夹紧浆果使其能水平或竖直固定。

夹持板7的作用是：每个工作台上有两个夹持板7，两个夹持板内有旋向相反的内螺纹，与双头螺纹丝杆8的两侧螺纹连接，这样转动螺纹丝杆8即可使两个夹持板同时向中间运动。且每个夹持板上有六个螺纹孔，橡胶夹持柱6通过螺栓紧固在夹持板7上，并可以根据浆果的大小调整橡胶夹持柱6固定在夹持板7上的位置，两夹持板7相向运动即可夹紧浆果。

双头螺纹丝杆8的作用是：双头螺纹丝杆8的左右两侧有旋向相反的两道螺纹，两个夹持板7通过螺纹安装在双头螺纹丝杆8上，转动双头螺纹丝杆8可以使得两个夹持板7同时向中心运动，从而夹紧浆果。

手动摇柄9的作用是：手动摇柄9固接在双头螺纹丝杆8、丝杆12的一端，转动手动摇柄9即可带动双头螺纹丝杆8、丝杆12转动。

第一工作台10的作用是：第一工作台10左侧设置了一丝杆支撑，用于支撑双头螺纹丝杆8的一端，右侧设置了螺纹孔，用于安装丝杆支座11，上部通过螺栓紧固安装了抗拉力测试接头32用于夹紧浆果的果柄，第一工作台10的后侧设置了两个导向轴滑座和一丝杆滑座，分别用于与导向轴14和丝杆12配合连接。

支架15的作用是：支架15的相应位置上设置了螺纹孔，用于与底板1和丝杆支座11和导向轴支座13紧固连接。

轴承16的作用是：两个轴承16均安装在底板1上，且两个轴承16的安装位置在同一水平线上，第一个轴承与T型杆18配合连接，保证其能自由转动，另外一个轴承与第二工作台17配合连接，保证其能自由转动。

第二工作台17的作用是：第二工作台17的左侧设置了一丝杆支撑，用于支撑双头螺纹丝杆8的一端，右侧设置了螺纹孔，用于安装丝杆支座11。底部设置了一圆轴，与轴承16配合安装。且第二工作台17上也安装了双头螺纹丝杆8、夹持板7和橡胶夹持柱6，保证浆果的安装位置与底部的圆轴中心在同一铅垂线上。

T型杆18的作用是：T型杆18为塑料材质，其底部配合安装在轴承16，从而可以自由转动。且其一侧设置有一个果柄夹，通过拧紧其上的螺母可以夹紧浆果的果柄。

抗压板19的作用是：抗压板19为金属板，其上的相应位置有通孔，用于与夹持板7通过螺栓紧固连接，在测试果实破裂力时为浆果提供支撑。

本实用新型的检测方法如下：

测试方法：当需要测试浆果果实与果柄之间的抗拉力时，如图3所示，根据浆果的大小调整橡胶夹持柱6在夹持板7上的安装位置，将浆果水平放置在两夹持板7中间，转动与双头螺纹丝杆8连接的手动摇柄9使两夹持板7向中间移动从而夹紧浆果。再转动支架15上的手动摇柄9使第一工作台10上下移动到浆果及果柄中心与推拉力计2的测试杆中心在同一条直线上的位置，并将抗拉力测试接头32安装在推拉力计2的测试杆上，使抗拉力测试接头32夹紧浆果果柄。转动手动丝杆滑台5的摇柄使推拉力计向后运动直到果柄与果实分离，在测试过程中推拉力计测得的最大值即为果实与果柄之间的抗拉力。

当需要测试浆果果实与果柄之间的抗剪力时，如图4所示，根据浆果的大小调整橡胶夹持柱6在夹持板7上的安装位置，将浆果竖直放置在两夹持板7中间，转动与双头螺纹丝杆8连接的手动摇柄9使两夹持板7向中间移动从而夹紧浆果。再转动支架15上的手动摇柄9使第一工作台10上下移动到浆果果实与果柄连接部位与推拉力计2的测试杆中心在同一条直线上的位置，并将抗拉力测试接头33安装在推拉力计2的测试杆上。转动手动丝杆滑台5的摇柄使推拉力计向后运动直到果柄与果实分离，在测试过程中推拉力计2测得的最大值即为果实与果柄之间的抗剪力。

当需要测试浆果果实的破裂力时，如图5所示，先将橡胶夹持柱6取下，再将一抗压板19通过螺栓紧固安装在两个夹持板7上，利用第一工作台10上部的抗拉力测试接头32将浆果的果柄夹紧，使浆果自然竖直放置，再转动支架15上的手动摇柄9使第一工作台10上下移动到浆果果实中心与推拉力计2的测试杆中心在同一条直线上的位置，并将推拉力计2的测试接头更换成测试破裂力的接头31。测试过程中，转动手动丝杆滑台5的摇柄使推拉力计2向前运动直到浆果果实表皮破裂，在测试过程中推拉力计2测得的最大值即为果实的破裂力。

当需要测试浆果果实与果柄之间的扭矩时，如图6所示，根据浆果的大小调整橡胶夹持柱6在夹持板7上的安装位置，将浆果竖直放置在第二工作台17上的两夹持板7中间，转动与双头螺纹丝杆8连接的手动摇柄9使两夹持板7向中间移动从而夹紧浆果。转动T型杆18至水平位置并利用T型杆18上的果柄夹夹紧裸露出的浆果果柄。转动手动丝杆滑台5的摇柄调整推拉力计2的位置使推拉力计2的测试接头恰好接触到T型杆的另一测。逆时针转动第二工作台带动浆果果实与果柄相对转动，直到果实与果柄分离，在测试过程推拉力计2测得的最大值乘以测试接头与T型杆18中心的距离所得的值即为浆果果实与果柄之间的扭矩。

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种适用于小型浆果的力学测试装置，其特征在于包括：底板、推拉力计、推拉力计测试接头、推拉力计安装板、手动丝杆滑台、橡胶夹持柱、夹持板、双头螺纹丝杆、手动摇柄、第一工作台、丝杆支座、丝杆、导向轴支座、导向轴、支架、轴承、第二工作台、T型杆和抗压板；

底板呈矩形，左部长度方向上相应位置有螺纹孔为手动丝杆滑台和支架提供固定安装位置，右部长度方向上设置了两个轴承孔以安装轴承；手动丝杆滑台通过螺栓安装在底板上，所述手动丝杆滑台呈板状，内部设置有丝杆和导向轴；推拉力计安装板呈矩形，所述推拉力计安装板下部通过所述丝杆和导向轴可驱动的连接所述手动丝杆滑台，所述推拉力计安装板上部通过螺栓紧固连接推拉力计；

支架呈L型，其短边通过螺栓安装在所述底板的左部长度方向的相应位置上，且其与所述手动丝杆滑台同轴，其长边通过螺栓安装有导向轴支座和丝杆支座；丝杆通过所述丝杆支座支撑，导向轴通过所述导向轴支座支撑；第一工作台呈L型，长边一侧与所述丝杆和所述导向轴可滑动的连接，长边另一侧通过双头螺纹丝杆连接夹持板，短边通过螺栓安装抗拉力测试接头；夹持板呈矩形，且通过双头螺纹丝杆呈对设置；橡胶夹持柱为两边粗中间细的空心橡胶圆柱，每个所述夹持板上相邻设置两个所述橡胶夹持柱；抗压板为金属板，其上的相应位置有通孔，可与夹持板通过螺栓紧固连接；

轴承安装在所述轴承孔中；一个轴承与T型杆可转动的连接，其一侧设置有一个果柄夹；另一个轴承与第二工作台可转动的连接，所述第二工作台呈板状，其上设置有双头螺纹丝杆；夹持板呈矩形，且通过双头螺纹丝杆呈对设置；橡胶夹持柱为两边粗中间细的空心橡胶圆柱，每个所述夹持板上相邻设置两个所述橡胶夹持柱。

2.根据权利要求1所述的适用于小型浆果的力学测试装置，其特征在于：手动摇柄与所述丝杆或所述双头螺纹丝杆一端固定连接，可驱动所述丝杆或所述双头螺纹丝杆旋转，以带动其上的部件发生位移。

3.根据权利要求2所述的适用于小型浆果的力学测试装置，其特征在于：第一工作台和第二工作台的每个工作台上均设置有两个夹持板，所述两个夹持板内均设置有旋向相反的内螺纹，与双头螺纹丝杆的两侧螺纹连接，通过转动螺纹丝杆带动两个夹持板同时向中间运动，且每个夹持板上设置有六个螺纹孔，橡胶夹持柱通过螺栓紧固在相应夹持板上，并可以根据浆果的大小调整橡胶夹持柱固定在夹持板上的位置，两夹持板相向运动即可夹紧浆果。

4.根据权利要求3所述的适用于小型浆果的力学测试装置，其特征在于：双头螺纹丝杆的左右两侧有旋向相反的两道螺纹，两个夹持板通过螺纹相对安装在双头螺纹丝杆上。

5.根据权利要求4所述的适用于小型浆果的力学测试装置，其特征在于：第一工作台一侧设置了丝杆支座，支撑双头螺纹丝杆，另一侧与丝杆和导向轴配合；支架的长边的一侧设置了两个导向轴滑座和一丝杆滑座，分别用于与导向轴和丝杆配合连接。

6.根据权利要求5所述的适用于小型浆果的力学测试装置，其特征在于：第二工作台一侧设置了丝杆支座，支撑双头螺纹丝杆，另一侧设置了一圆轴，与另一个轴承配合安装；安装在第二工作台上的双头螺纹丝杆、夹持板和橡胶夹持柱，保证浆果的安装位置与底部的圆轴中心在同一铅垂线上。

7.根据权利要求6所述的适用于小型浆果的力学测试装置，其特征在于：所述推拉力计测试接头的一端可以选择安装破裂力测试接头、抗拉力测试接头或抗剪力测试接头。